故障检测:基于人工智能的太阳能热系统自动故障检测

故障检测(FD)对于确保太阳能热系统的性能至关重要。然而,手动分析系统不仅耗时,还容易出错,且需要深厚的专业知识。现有的故障检测算法往往设置复杂,仅适用于特定的系统布局,或者故障检测范围有限。因此,本文提出了一种新的故障检测算法——故障侦探,该算法完全基于数据驱动,能够广泛应用于不同系统布局,配置简便。它能自动识别相关传感器,并通过随机森林回归模型来模拟这些传感器的行为。通过对比预测值与实际测量值,可以检测出故障。编译 陈讲运

该算法通过三个大型太阳能热系统的数据进行了测试,以评估其适用性和性能。测试结果与领域专家的手动故障检测进行了对比。评估结果显示,Fault-Detective能够成功识别相关传感器,并对其行为进行准确建模,确定系数得分在R2=0.91至R2=1.00之间。此外,所有由领域专家检测到的故障,Fault-Detective都能正确识别。该算法甚至发现了一些专家未能注意到的故障。然而,当监测温度传感器时,Fault-Detective的精度仅为30%,这限制了其应用范围。原因是异常(如连续多日恶劣天气)导致的大量误报,而非实际故障。尽管如此,该算法在监测系统热功率方面仍显示出良好的前景,平均精度得分达到了91%。

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